大多數宇宙學家都說暗物質一定存在。但迄今為止，暗物質卻無處可尋。
蘭姆達冷暗物質模型是宇宙學的標準理論。
該理論假設了暗物質的存在，認為暗物質是一種神秘物質，構成了宇宙中的大部份物質。
這一理論已被廣泛接受。當今每一位宇宙學家都認為暗物質的存在是理所當然的。
大爆炸宇宙學中暗物質的證據在科學界是最好的。
但有一個問題。四十多年來，科學家們一直未能探測到暗物質體子。
人們可能會認為這將對標準宇宙學模型產生懷疑，但所有證據都指向相反的方向。
但並非所有理論都包含暗物質，修正牛頓動力學。
標準模型透過參照暗物質來解釋的觀測結果，修正牛頓動力學則透過假設對重力理論的修改來解釋。
在沒有探測到暗物質的情況下，一個可行的不含暗物質的替代理論的存在，就會讓人們發問：暗物質真的存在嗎？
科學哲學家對這種情況很感興趣，評估一種理論真偽的傳統方法是測試其預測。
如果預測得到證實，則相信該理論；如果預測遭到反駁，則不相信該理論。
因此，如果兩種理論能夠同樣解釋觀測結果，就無從選擇了。
在這種情況下，科學家應該怎麽辦？他們如何做出決定？
哲學家認為，科學理論可以透過兩種方式實作與事實的對應：事後調適和事前預測。
前者涉及調整或增強理論，使之與新數據保持一致，而後者則是在不對原有理論做任何調整的情況下，提前正確預測事實。
哲學家們普遍認為，不能指望理論從一開始就完全準確。
不過，他們也同意，成功預測事實的理論比事後遷就事實的理論更可信。
在適應數據時，科學家的目標是獲得一個具體的答案，並會采取一切必要的措施來實作這一目標。
相比之下，在進行預測時，由於科學家事先並不知道正確答案，因此沒有欺騙的動機。
因此，如果預測準確，就能為支持產生預測的理論提供更有力的證據。
一些哲學家認為，只有在實驗證實之前預測的數據才能為理論提供支持。
唯一相關的證據就是理論所預期的證據。
人們預計，所提出的兩種宇宙學理論中只有一種是正確的，並能以首選方式與事實相吻合。
根據哲學家的標準，最受歡迎的理論不是標準模型，而是修正牛頓動力學。
20 世紀 70 年代末，對螺旋星系（如我們的銀河系）的觀測發現了一個異常現象，有人提出用暗物質來解釋這一現象。
根據觀測到的銀河系物質分布，可以預測恒星和氣體雲圍繞銀河系中心執行的速度。
觀測到的恒星和氣體等物質所產生的重力，被假定為能夠維持恒星的圓形軌域，就像太陽的重力維持行星的軌域一樣。
然而，觀測結果表明，當距離每個螺旋星系的中心足夠遠時，軌域速度總是高於預測值。
這種反常現象需要加以解釋。宇宙學家找到了解決辦法。
據推測，每個星系周圍都有一個"暗物質光環 "。
這是一個由某種物質組成的球形雲團，它能產生必要的額外重力來解釋高軌域速度。
我們無法直接觀測到這種物質，因此它必須由一種不與電磁輻射（包括光、無線電波和Gamma射線）相互作用的基本粒子組成。
盡管粒子物理學家進行了廣泛的搜尋，但至今仍未找到具有必要特性的粒子的證據。
宇宙學家對旋轉曲線異常有一個解決方案，但缺乏確鑿的數據支持。
1983 年，物理學家米爾格羅姆，對旋轉曲線異常現象提出了另一種解釋，他認真地認為萬有重力理論可能是不正確的。
米爾格羅姆在異常數據中觀察到兩個驚人的規律性，而這些規律性是暗物質假說無法解釋的。
第一個規律性是軌域速度不僅僅比預測的大。
在每個星系中，軌域速度都會隨著遠離中心而增加，然後在觀測允許的範圍內保持較高的速度。
天文學家把這種特性稱為 "旋轉曲線的漸近平坦性"。
此外，反常的高軌域速度總是出現在重力加速度下降到某個特征值以下的空間區域。
這種偏離的特征是加速度值，遠低於太陽系中太陽重力所產生的加速度。
天文學家可以透過測量螺旋星系外圍的軌域速度，以一種新的方式檢驗重力理論。
米爾格羅姆考慮過萬有重力理論可能不正確的可能性，因為歷史證明，當現有理論以新的方式接受檢驗時，往往需要新的理論。
1983 年，他提出了對牛頓定律的直接修改，將重力與加速度聯系起來。
在星系體系中，愛因斯坦的理論簡化為牛頓的理論。
他證明了他的修正能準確預測軌域旋轉曲線的漸近平坦性。
米爾格羅姆承認，他設計自己的假說就是為了得出這一已知結果。
不過，他的理論還預言，有效重力可以僅根據觀測到的正常物質分布來計算，不僅是在超低加速度的情況下，而且在任何地方都是如此。
天文學家對這一大膽預測進行了測試，發現它是正確的。
米爾格羅姆的假說準確地預測了每一個被測試星系的旋轉曲線，而無需假設暗物質的存在。
這兩種理論對異常旋轉曲線數據有著不同的解釋。
標準宇宙學模型假定暗物質的存在，從而使觀測到的恒星運動與牛頓定律相一致。
與此相反，米爾格羅姆的假說僅根據觀測到的正常物質分布來預測軌域速度。
標準模型理論家從未提出過如此令人印象深刻的演算法。
哲學家們認為，米爾格羅姆的理論是正確的，因為其預測成功。
然而，米爾格羅姆的理論也預測了天文學家觀測到的其他現象。
米爾格羅姆理論預言星系的重子質素，與遠離星系中心測量到的旋轉速度的四次方成正比，這一預言已被證明是正確的。
天體物理學有許多觀測到的量之間的相關性，但像這樣的精確關系卻很少見。
這類關系通常與統計熱力學的，理想氣體定律等高層次理論有關，而不是天體物理學這樣的復雜領域。
目前還不清楚標準模型宇宙學家會如何預測類似重子塔利-費沙的關系。
盡管天體物理學家的理論，缺乏將星系的重子質素與其漸近旋轉速度聯系起來的方法，但他們還是開發出了一種方法，試圖在標準模型下適應類似重子塔利的關系。
為了改進星系的形成和演化，從早期宇宙的均勻初始條件出發，進行了大規模的電腦模擬。
最早的這種嘗試並沒有得出與米爾格羅姆預測的關系十分相似的結果。
在此後的幾十年裏，理論家們已經發展出了將模擬星系中的正常物質和暗物質聯系起來的合理機制。
這些機制近似於重子塔利。目前最受歡迎的機制被稱為 "反饋"，它基於這樣一個合理的想法。
一些原本可以形成恒星的氣體，被恒星本身透過恒星風或超新星爆炸從暗暈中擠出。
透過仔細選擇 "反饋處方"，可以從不同大小的暗暈中噴射出正確數量的氣體，從而達到預期的結果。
然而，假設他們有一天真的成功了。這一成就是否會支持他們的宇宙學理論，就像米爾格羅姆成功地從頭預言了這一關系支持了他的假說一樣？
